(57)【要約】【課題】少ない容積においても潤滑油量の流量を絞ることができ、スクロール型圧縮機を小型化しても、油戻し通路を流通する潤滑油量の絞り機能を向上させることができる流量制御機構及びそれを用いた圧縮機を提供する。【解決手段】流体である潤滑油２１の流路２２内で流量を制御する流量制御機構であって、潤滑油２１の流通方向と直交する面でキャピラリ通路２２を形成してなる少なくとも一以上のキャピラリ板２４がパッキン２５を介して積層されてなる流体の流路内で流量を制御する流量制御機構であって、流体の流通方向と直交する面でキャピラリ通路を形成してなる少なくとも一以上のキャピラリ板を積層してなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流路内で流量を制御する流量制御機構であって、
流体の流通方向と直交する面でキャピラリ通路を形成してなるキャピラリ板を少なくとも一以上積層してなることを特徴とする流量制御機構。
【請求項２】
請求項１において、
前記キャピラリ板が、入口側孔を有するパッキンと、出口側孔を有するパッキンとの間に連通孔を有するパッキンを介して交互に積層されてなることを特徴とする流量制御機構。
【請求項３】
請求項２において、
前記パッキンの入口側孔と出口側孔の孔位置が、同位置又は異なる位置であることを特徴とする流量制御機構。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つにおいて、
前記入口側孔と出口側孔又はキャピラリ通路の端部の孔又は連通孔がキャピラリ通路よりも大径であることを特徴とする流量制御機構。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つにおいて、
前記パッキン又はキャピラリ板に位置決め用の位置決め部が形成されてなることを特徴とする流量制御機構。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一つにおいて、
前記キャピラリ板と前記パッキンとが内部貫通孔に連設されて構成されるプラグ部材を備え、
該プラグ部材を前記流路内に着脱させる着脱機構を備えていることを特徴とする流量制御機構。
【請求項７】
請求項６において、
前記着脱機構は、前記プラグ部材の外周面に形成された雄ねじ部と、前記流路内面に形成され前記雄ねじ部と螺合される雌ねじ部とで構成されていることを特徴とする流量制御機構。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一つの流量制御機構を有することを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば給水管や給油管等を流れる流体の流量を制御する流体制御機構及び圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば冷凍装置や空調装置等を構成する冷凍機において、冷媒ガスを圧縮させる圧縮機の一つとして、例えばスクロール型圧縮機が配設されている。
【０００３】
このスクロール型圧縮機には、ハウジング内にスクロール型圧縮機構が備えられており、このスクロール型圧縮機構は、固定スクロール部材と、旋回スクロール部材とから構成されている。
旋回スクロール部材は、モータ等の駆動源と連結され、固定スクロール部材に対して旋回運動することによって、内部に導入された冷媒ガスを圧縮する。
このようなスクロール型圧縮機には、スクロール型圧縮機構内部の潤滑や冷却等のために潤滑油が必要とされる。
【０００４】
この従来のスクロール型圧縮機には、潤滑油を貯留する油溜室が備えられ、ハウジング内には、上述のスクロール型圧縮機構に潤滑油を供給する油戻し通路が形成されている。
【０００５】
この際、スクロール型圧縮機構内へ圧縮された高圧の冷媒ガスが油戻し通路から漏れ出ないようにさせるため、また、冷媒ガスへ混入する潤滑油量を抑制するために、油戻し通路は長く、通路幅は狭く形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−０８２３３５号公報（第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の圧縮機においては、ハウジング内にこの油戻し通路が配設されているので潤滑油流量を絞るためには、ハウジングを大きくして通路長を長くするか、通路幅を狭く精密な加工を行う必要があった。
また、通路幅を狭くすることによって、潤滑油内に混入された異物が油戻し通路を遮断する可能性があった。
【０００８】
本発明は前記事情に鑑みて成されたものであり、限られた油戻し通路長において潤滑油量を効果的に絞るとともに、油戻し通路の加工性とメンテナンス性を向上させ、圧縮機の小型化を図ることができる流量制御機構及びこれを有する圧縮機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決する本発明の第１の発明は、流体の流路内で流量を制御する流量制御機構であって、流体の流通方向と直交する面でキャピラリ通路を形成してなるキャピラリ板を少なくとも一以上積層してなることを特徴とする流量制御機構にある。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記キャピラリ板が、入口側孔を有するパッキンと、出口側孔を有するパッキンとの間に連通孔を有するパッキンを介して交互に積層されてなることを特徴とする流量制御機構にある。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明において、前記パッキンの入口側孔と出口側孔の孔位置が、同位置又は異なる位置であることを特徴とする流量制御機構にある。
【００１２】
第４の発明は、第１乃至３のいずれか一つの発明において、前記入口側孔と出口側孔又はキャピラリ通路の端部の孔又は連通孔が大径であることを特徴とする流量制御機構にある。
【００１３】
第５の発明は、第１乃至４のいずれか一つの発明において、前記パッキン又はキャピラリ板に位置決め用の位置決め部が形成されてなることを特徴とする流量制御機構にある。
【００１４】
第６の発明は、第１乃至５のいずれか一つの発明において、前記キャピラリ板と前記パッキンとが内部貫通孔に連設されて構成されるプラグ部材を備え、該プラグ部材を前記流路内に着脱させる着脱機構を備えていることを特徴とする流量制御機構にある。
【００１５】
第７の発明は、第６の発明において、前記着脱機構は、前記プラグ部材の外周面に形成された雄ねじ部と、前記流路内面に形成され前記雄ねじ部と螺合される雌ねじ部とで構成されていることを特徴とする流量制御機構にある。
【００１６】
第８の発明は、第１乃至７のいずれか一つの流量制御機構を有することを特徴とする圧縮機にある。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように、本発明によれば、流体の流路内で流量を制御する流量制御機構であって、流体の流通方向と直交する面でキャピラリ通路を形成してなる少なくとも一以上のキャピラリ板を積層してなるので、少ない容積においても潤滑油量の流量を絞ることができ、スクロール型圧縮機を小型化しても、油戻し通路を流通する潤滑油量の絞り機能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００１９】
図１に、本実施例にかかる流量制御機構の概略図を示す。図２はこの流量制御機構を有するスクロール型圧縮機（取付対象物）の概略図である。なお、本実施例では流体として潤滑油を用いた場合について説明する。
【００２０】
図１に示すように、本実施例にかかる流量制御機構２０は、流体である潤滑油２１の流路２２内で流量を制御する流量制御機構であって、潤滑油２１の流通方向と直交する面でキャピラリ通路２３を形成してなる少なくとも一以上のキャピラリ板２４がパッキン２５を介して積層されてなるものである。
【００２１】
ここで、本実施例では、二層の第１及び第２キャピラリ板２４−１、２４−２が三層の第１乃至第３パッキン２５−１、２５−２、２５−３を介して交互に積層されている。また、入口側（高圧側）の第１パッキン２５−１には押さえプラグ２６を介して流路２２内に形成されたネジ溝２２ａにネジ止めされ、流量制御機構２０が一体に固定されている。
【００２２】
そして、潤滑油２１の入口側（高圧側）と出口側（低圧側）の第１、第３パッキン２５−１、２５−３には、その中心部に入口側孔２７ａ及び出口側孔２７ａが形成され、キャピラリ板２４−１、２４−２に挟まれる第２パッキン２５−２には、第２キャピラリ板２４−２の出口側に連通するように、外周側（図中左側）に連通孔２７ｂが形成されている。
【００２３】
前記キャピラリ板２４は、例えば図３に示すような螺旋状のキャピラリ通路２３が形成され、該螺旋状のキャピラリ通路２３の両端部にはパッキン２５に各々形成された連通孔２７ａ（中心部側）、２７ｂ（外周部側）と、連通するキャピラリ孔２３ａ（中心部側）、キャピラリ孔２３ｂ（外周部側）が形成されている。
【００２４】
本実施例では、流量制御機構の長さＬを例えば１０ｍｍ、直径Ｄを例えば１０ｍｍとしており、キャピラリ板２４及びパッキン２５の厚さを例えば約１ｍｍ程度としている。なお、この数値限定は流量制御機構における小型化の一例であり、本発明は何らこれに限定されるものではない。
【００２５】
また、キャピラリ板２４にキャピラリ通路２３を形成するには特に限定されるものではないが、例えばレーザ加工、打ち抜き可能等の公知の加工方法により行うことができる。
そして、キャピラリ通路２３においては、その長さを例えば４０ｍｍ程度とすることができ、これを複数枚積層することで、小さい容積において所望の流量調整機能を達成することができる。
【００２６】
本実施例では、入口側と出口側の第１、第３パッキン２５−１、２５−３に形成される連通孔は中心位置で同一であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば出口側の孔を所望の位置に形成し、該出口側の孔と連通するように第２キャピラリ板２４−２に形成されたキャピラリ通路２３の端部孔位置を決定することで、所望の位置へ潤滑油２１を導くことができる。これにより、設置容積が小さい個所においても潤滑油を所望の個所に送りだすことができる。
【００２７】
また、キャピラリ板２４とパッキン２５には、両者の位置決めが可能となるように、その外周部に位置決め用の凸部（部材側凸部）を形成し、該凸部に係合するように流路２２内に凹部を形成するようにしてもよい。これによれば、キャピラリ板やパッキンの組立時に特別な道具を使用することなく、容易に油戻し通路内に位置決めして配設することができるので、組立作業性が向上する。
また、位置決め部はキャピラリ板とパッキンとの間において孔が連通するようなものであればいずれのものを適用してもよい。
【００２８】
以上のように、本実施の形態にかかる流体量制御機構によれば、通路敷設方向を流通方向に対して直交方向に折り曲げ、折り返しをして空間を有効に活用するので、小さな容積で必要な給油量を得ることができる。これにより、適量（微小量）の給油を行うことで性能の向上を図ることができる。
また、管径が細く、管長が長い給油通路の圧縮機ケーシング側への形成などが不要となり、加工性の向上、加工コストの低減、流量制御機構の小型化を図ることができる。
さらに、キャピラリ板の積層枚数により、流量調整が可能となり、所望の給油量の設定が容易となる。
【００２９】
ここで、上述したような流量制御機構の取り付け対象である圧縮機の説明について図２を参照して説明する。
ここで、図２に示すように、前記スクロール型圧縮機２は、筒形状のハウジング３と、回転軸４を介してハウジング３内部に配設されたスクロール型圧縮機構５とを備えている。ハウジング３には、作動流体を吸入する吸入口６と、スクロール型圧縮機構５で圧縮された冷媒が吐出される吐出口７とが設けられている。また、ハウジング３には、冷媒に混入した潤滑油を冷媒から遠心分離させる油分離機構８と、油分離機構８から分離された潤滑油が貯留する油溜室９とが設けられている。さらに、油溜室９からスクロール型圧縮機構５へ潤滑油（流体）を流通させる油戻し通路（貫通孔）２２が形成されている。
前記流路２２内には上述したような流量制御機構２０が設けられている。
【００３０】
次に、前記の構成からなる本実施例の流量制御機構２０による流体制御方法について図３を参照して説明する。
【００３１】
油戻し通路２２に導入された潤滑油２１は、第１パッキン２５−１の流入孔２７ａから流入し、この孔２７ａと孔軸を同一とするキャピラリ板２５−１の孔２３ｂに導入され、このキャピラリ通路２３を通過し、キャピラリ通路２３の端部の外周側の孔２３ａに至る。この間、潤滑油量は、減衰される。
【００３２】
続いて、潤滑油２１が第２パッキン２５−２の孔２７ｂを通過して、第２のキャピラリ板２４−２の孔２３ａに導入され、キャピラリ通路２３を通過し、中心側の孔２３ｂに至り、この間においても減衰される。
その後、第３のパッキン２５−３の孔２７ａに至る。よって、二層のキャピラリ板２４−１、２４−２のキャピラリ通路２２を２回通過することで、潤滑油量が調整される。
【００３３】
前記の流量制御機構２０によれば、スクロール型圧縮機を小型化しても、油戻し通路２２を流通する潤滑油量の絞り機能を向上させることができる。
【００３４】
このように圧縮機内の例えばオイルセパレータからの油戻し機構や筒内差圧給油機構において、給油量制御を効率的に制御できるので、性能の向上を図ることができると共に、コンパクト化を図りつつ小さな容積で大きな絞り効果を得ることができる。
【００３５】
なお、本実施例では流体として潤滑油を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、水、冷媒等の他の流体においても流量絞りを必要とする個所に適用することができる。
【実施例２】
【００３６】
図４に、本実施例にかかる流量制御機構の概略図を示す。
本発明にかかる流量制御機構を構成するキャピラリ板に形成されるキャピラリ通路の形状は渦巻状に限定されるものではなく、例えば図４に示すように、波型の形状のキャピラリ通路３１を有するキャピラリ板３２とすることもできる。
この波型のキャピラリ通路３１とすることで、第１の実施例とは異なり、キャピラリ板３２を挟み込むパッキンを一つの部材で全ての層を共用することができる。すなわち、キャピラリ板３２の両端に形成される入口孔３１ａと出口孔３１ｂは左右対象であるので、図３において説明した外周側に孔２７ｂを有するパッキン２５−２を交互に設置することで、流量制御機構を構成することができる。
これにより、部材の簡略化を図ることができる。
【００３７】
また、本実施例のようにキャピラリ板３２の孔位置を左右交互となるようにしているので、キャピラリ板３２を偶数枚積層する場合には、入口位置と出口位置が同一位置となり、一方、キャピラリ板３２を奇数枚積層する場合には、入口位置と出口位置が異なる位置となり、設計の自由度が大きいものとなる。
【実施例３】
【００３８】
図５に、本実施例にかかる流量制御機構の概略図を示す。
本実施例にかかる流量制御機構は、パッキンの間に二種類の部材を組み合わせてなるものである。先ず、入口側のパッキン２５−１側に設けられる第１のキャピラリ板５１は、中心にパッキン２５−１の孔２７ａと連通する孔５２ａを有する渦巻き状のキャピラリ通路５２と、その外周側に形成される円弧状の短切欠部５３（なお、図中斜線部分は打ち抜き部分を図示する）とからなるものである。
また、第２のキャピラリ板５４は、前記第１のキャピラリ板５１の円弧状の短切欠部５３と同一軸心で略Ｃ字形状のＣ状切欠部５５を有するものである。そして、第２のキャピラリ板５１の短切欠部５３の円弧の長さ（Ａ）が、Ｃ状切欠部５５の円弧の先端部間の長さ（Ｂ）に対して、常に大きいものとして、両者を積層させた際に潤滑油２１の流通が可能となるようにしている。
【００３９】
そして、流体制御機構を構成するには、入口側パッキン２５−１と出口側パッキン２５−２との間に、第１のキャピラリ板５１、第２のキャピラリ板５３、第１のキャピラリ板５１の順で積層させて、１ユニット５６とし、これを複数ユニット積層することで絞り量を任意に設定することができる。
また、キャピラリ通路５２とＣ状切欠部５５との関係は、Ｒ2（打ち抜き部分の内側半径）＜Ｒ1（キャピラリ通路部分の最大外周半径）であることが必要となる。
【００４０】
本実施例にかかる第１及び第２キャピラリ板５１、５４は、どのように積層しても潤滑油２１が通過するので、その積層の際、自由に積層することができることとなる。
【００４１】
本実施例によれば、パッキン及びキャピラリ板の方向性をなくすことができるので、位置決め部を設けることも不要となり、組立性が向上し、組立コストの低廉化を図ることができる。
【実施例４】
【００４２】
図６及び図７に、本実施例にかかる流量制御機構の概略図を示す。
本実施例にかかる流量制御機構ではキャピラリ通路による効果に加えてオリフィスの効果を付加したものである。
先ず、図６（ａ）〜（ｃ）に示す実施例においては、上述したキャピラリ板の連通孔を大径としたものである。図６（ａ）は大きい孔径を有するキャピラリ板６２であり、図６（ｂ）は小さな連通孔２７ａを有するパッキン６３−２であり、図６（ｃ）はこれらを積層してなる流量制御機構の概略図である。なお、入口側と出口側の孔２７ｂも同様に小径としている。
図６（ａ）に示すように、キャピラリ通路６１を有するキャピラリ板６２において、該キャピラリ通路６１の両端孔６１ａ、６１ｂを大径としている。そして、図６（ｃ）に示すように、これを二層としてパッキン６３−１、６３−２，６３−３の間に介装して流量制御機構を構成してなるものである。
本実施例のようにキャピラリ板に形成する連通孔６１ａ、６１ｂを大径とすることで、これらの孔に潤滑油２１中のゴミ等がある場合には、そこでトラップすることができる。
【００４３】
一方、図７（ａ）〜（ｃ）に示す実施例においては、上述したキャピラリ板２４を挟むパッキンに形成する連通孔を大径としたものである。図７（ａ）は上述した小さい孔径のキャピラリ板２４であり、図７（ｂ）は大きな孔径とした連通孔６５ａを有するパッキン６５−２であり、図７（ｃ）はこれらを積層してなる流量制御機構の概略図である。なお、入口側と出口側の孔６５ｂも同様に大径としている。
そして、この大径の孔６５ａ、６５ｂを有するパッキン６５−１〜６５−３を用いて第１キャピラリ板２４−１と第２キャピラリ板２４−２とを介装することで、当該パッキン６５の大径の孔６５ａ、６５ｂでトラップ効果を発揮させるようにしている。
【００４４】
本実施例によれば、パッキン又はキャピラリ板の少なくとも一方の孔を大径とすることで、潤滑油２１中のゴミ等を捕捉する効果を奏する。また、キャピラリ通路を有するキャピラリ板の孔径を大径とすることで、キャピラリ効果に加えてオリフィス効果も発揮することができる。
【実施例５】
【００４５】
次に、本発明にかかる第５の実施例について、図８を参照して説明する。なお、以下の説明において、前記実施例において説明した同一の構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
第５の実施例と第１の実施例との異なる点は、パッキン２５−１の上流側の流路内に小さい網目から構成されているフィルタ（メッシュ部材）７１を備えていることである。
【００４６】
前記の構成からなる流量制御機構においては、潤滑油２１内に異物等が混入していてもフィルタ７１の網目でせき止められるので、下流側に異物が流がれず、キャピラリ通路２３が異物によって塞がれることを抑制することができる。
【００４７】
したがって、本実施例によれば、潤滑油が必要とされる部分に、安定した潤滑油量とともに異物が抑えられた潤滑油を提供することができる。
【００４８】
また、フィルタを一体化する他に潤滑油の流れ方向上流側にストレーナを別途設けるようにしてもよい。
【実施例６】
【００４９】
次に、本発明に係る第６の実施例について、図９を参照して説明する。なお、以下の説明において、前記実施例において説明した同一の構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００５０】
第６の実施例と第１の実施例との異なる点は、第１の実施例では単に油戻し通路２２内にキャピラリ板２４とパッキン２５が挿入されているのに対し、第６の実施例の流量制御機構では、内部が貫通されたプラグ部材８０内に、第１パッキン２５−１、第１キャピラリ板２４−１、第２パッキン２５−２、第３キャピラリ板２４−３及びパッキン２５−３とが交互に連設されて構成され、油戻し通路２２内にねじ止めされている点である。
すなわち、本実施例のプラグ部材８０には、外周面に雄ねじ部（着脱機構）８４が形成され、油戻し通路２２内面には、雄ねじ部８４と螺合される雌ねじ部（着脱機構）８６が形成されている。
【００５１】
前記の構成からなる流量制御機構は、あらかじめプラグ部材８０内に複数個のキャピラリ板２４とパッキン２５とが配設された後、油戻し通路２２内の雌ねじ部８６に雄ねじ部８４とを螺着させて組み立てられる。すなわち、プラグ部材８０の雄ねじ部８４と油戻し通路２２の雌ねじ部８６とは、着脱機構として機能する。
【００５２】
この流量制御機構によれば、取付対象物とは別に組み立てられるので、取扱性や組立性が向上するとともに、取外し可能となるためメンテナンス性も向上する。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明にかかる流体制御機構及び圧縮機は、限られた油戻し通路長において潤滑油量を効果的に絞ることができるとともに、油戻し通路の加工性とメンテナンス性を向上させることができ、例えばスクロール型圧縮機に用いて適している。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施例における流量制御機構の概略図である。
【図２】本発明の第１の実施例のスクロール型圧縮機の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例における流量制御機構の構成概略図である。
【図４】本発明の第２の実施例における流量制御機構の構成概略図である。
【図５】本発明の第３の実施例における流量制御機構の構成概略図である。
【図６】本発明の第４の実施例における流量制御機構の構成概略図である。
【図７】本発明の第４の実施例における流量制御機構の構成概略図である。
【図８】本発明の第５の実施例における流量制御機構の概略図である。
【図９】本発明の第６の実施例における流量制御機構の概略図である。
【符号の説明】
【００５５】
２０  流量制御機構
２１  潤滑油
２２  流路
２３  キャピラリ通路
２４  キャピラリ板
２５  パッキン
２６  押さえプラグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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